caldeiras de leito fluidizado

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Caldeiras de Leito Fluidizado

João Roberto F. AcensoGerente de Negócios – EnergiaRibeirão Preto, 27/10/11

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1. Breve apresentação da Dedini S/A

2. A cana sob o ponto de vista energético

3. O novo bagaço

4. A Tecnologia de Leito Fluidizado

Agenda

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Dedini S/A Indústrias de Base

Fundada em 1920, a Dedini tem hoje cerca de 4.000 funcionários.

A Dedini atua no setor de bens de capital sob encomenda, com ênfase no setor de bioenergia, onde oferece tecnologia completa com abrangente linha de produtos e tradição de pioneirismo e inovação.

Mais de 1500 caldeiras fornecidas ao longo de sua história.

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PALHAEnergia Limpa e Renovável

CALDOAçúcar: o alimento (Kcal) mais barato do mundo

Bioetanol: Energia Limpa e Renovável

BAGAÇOEnergia Limpa e Renovável

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A cana sob o ponto de vista energético

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As novas demandas e oportunidades do setor levaram a:

A cana sob o ponto de vista energético

Mecanização da colheita da cana

Utilização de difusor na extração do caldo

Utilização de pontas e folhas

Possibilidade de queima da vinhaça

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Tais demandas e oportunidades, conferem diferentes características ao “Novo Bagaço”:

A cana sob o ponto de vista energético

Aumento das Cinzas (impurezas minerais)

Traços de Enxofre

Aumento da Umidade

Aumento do N2

Aumento dos Níveis de Potássio

Traços de Cloro

Mecanização da colheita da cana

Utilização de difusor na extração do caldo

Utilização de pontas e folhas

Possibilidade de queima da vinhaça

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Dificuldade na limpeza da grelha

Corrosão nos dutos de gases e emissão de SOx

Abafamento da Fornalha & Riscos de Explosão

Aumento na geração de NOx

Incrustações nos tubos do Super

Corrosão por Cloro & Formação de Dioxinas/Furanos

As diferentes características do “Novo Bagaço” trazem, como conseqüências:

Aumento das impurezas minerais

Traços de Enxofre

Aumento da Umidade

Aumento do N2

Traços de Cloro

Aumento dos Níveis de Potássio

A cana sob o ponto de vista energético

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• Os parâmetros para controlar a formação de D/F são

pontos positivos do LF: as condições de combustão e a taxa

de resfriamento do gás pós combustão

O Leito Fluidizado surge como uma excelente opção para queima do “Novo Bagaço”, pois:

• As cinzas entram no inventário do leito

• A baixa T de operação do leito evita a fusão do Potássio

• A injeção de calcário reduz a formação de SOx nos gases

• Baixas T, combustão estagiada e injeção de amônia ou

uréia permitem um melhor controle na formação de NOx

• A injeção de Ca/Mg(OH)2 reduz a concentração de HCl

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O Licenciador Dedini para Leito Fluidizado

ENVIROTHERM Um parceiro de engenharia experiente e qualificado

Com uma lista extensa de referências Portfólio de tecnologias exclusivas, adquiridas da

LURGI

Energia Limpa Ar Limpo

Gaseificação Limpeza dos Gases de Combustão

Combustão Catalisadores Honeycomb SCR

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Tecnologias de Combustão Limpa:BFB e CFB

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ENVIROTHERMLeito Borbulhante e Circulante

11 P r o f e s s i o n a l C o m p e t e n c e

ENVIROTHERMLeito Borbulhante e Circulante

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•São tecnologias comprovadas e confiáveis, com diversasplantas de referência, com excelentes performance e índice deemissões.

Combustão em Leito Fluidizado:Tecnologias Disponíveis

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•Leito Fluidizado Borbulhante e Circulante são tecnologiasamplamente aceitas e empregadas em geração termelétrica eutilidades industriais para a queima de carvão, petcoke,biomassas e diversos resíduos.

•Ambas as tecnologias – Borbulhante e Circulante - oferecem vantagens específicas para cada aplicação.

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Leito Fluidizado Borbulhante (BFB) (1)

•Bocais de fluidização com baixo ∆P e distribuição de ar homogênea.

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•Ar primário para fluidização, Ar secundário completa acombustão e aprimora controle da temperatura.

• Injeção de combustível através de vários pontos garantedistribuição homogênea longo de toda secção do combustor.

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•A queima de vários combustíveis é possível, quando considerado durante o projeto da caldeira

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ENVIROTHERMLeito Fluidizado Borbulhante (BFB) (2)

•Recirculação dos gases de combustão para controle de T, nocaso de variação da qualidade do combustível.

•Descarga de cinzas: aberturas múltiplas na grelha de ou fundoaberto, no caso de combustível com grandes impurezas.

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•Alta confiabilidade devido a:•Robustez e simplicidade do projeto•Bom controle de temperatura do leito, evitando formação

de aglomerados•Sistema de descarga das cinzas com margens para absorver

variações na qualidade do combustível.P r o f e s s i o n a l C o m p e t e n c e

ENVIROTHERMLeito Fluidizado Borbulhante (BFB) (3)

•Cinzas são classificadas e realimentadas, no caso de:•Alto teor de cinzas no combustível e•Baixa quantidade de sais alcalinos nas cinzas

•Desulfurização do gases via injeção de calcário no leito.

•Range de operação STANDARD entre 50 e 100% da MCR

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•Ótimas condições para diversos combustíveis mudança de combustível viável durante a operação

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ENVIROTHERMLeito Fluidizado Circulante (CFB) (1)

• Mistura intensa e turbulenta do combustível, ar e gases de combustão

• T uniforme: sem picos e sem formação de aglomerados

• T combustão baixa e controlada com a utilização da tecnologia FBHE (Fluid Bed Heat Exchanger)

•Tempo de residência generoso:excelente conversão de carbono

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Fluxograma Básico de uma Caldeira CFB

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ENVIROTHERMLeito Fluidizado Circulante (CFB) (2)

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• Eficiência alta da caldeira devido à• Baixo excesso de ar• Alta conversão de carbono• Não recirculação de gases

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ENVIROTHERMLeito Fluidizado Circulante (CFB) (3)

• Condições de combustão ótimas e estáveis garantem emissões mais baixas

• Eficiente captura de S por injeção de calcário

• Baixa emissão de NOx devido a:• Baixa temperatura de combustão• Baixa taxa de excesso de ar• Combustão gradual

• Captura parcial Cl

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Leito Fluidizado Borbulhante x Circulante

Tecnologias de combustão limpas e confiáveis mostrando excelentes características em relação às emissões, flexibilidade e eficiência.

Característica Leito FluidizadoBorbulhante

Leito FluidizadoCirculante

Emissões Nox •• •••

CO •• •••

Particulados ••• •••

Captura de SO2 •• •••

Captura de HCI e HF • •••

Secção Transversal do combustor • •••

Complexidade do Sistema de Combustão ••• •

Tempo de residência das partículas •• •••

Uniformidade da Temperatura de Combustão • •••

Capacidade mínima de produção (turn down) •• •••

Eficiência da Caldeira •• •••

Flexibilidade para queima de combustíveis com diferentes características •• •••

Capacidade para operar com o "Novo Bagaço" •• •••

CAPEX ••• •

Status de Tecnologia ••• •••

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Todos os desafios mencionados serão atendidos por nossos FB’s : Borbulhantes ou Circulantes!

Novo Bagaço = Novo Desafio

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•Aumento do teor de umidade (até 65%)Baixo poder calorífico, resultando em maior volume de gáses de combustão

•Aumento do teor de cloro (até 0,05%)Alto potencial para “Corrosão por Cloro a Alta Temperatura“ em caldeiras sem projeto adequado

•Aumento do teor de impurezas / cinzasA ser considerado no projeto da caldeira e dos equipamentos

•Aumento do teor de enxofre (até 0,05%)O uso de calcário é exigido para atender os limites legais de emissão de SO2

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João Roberto F. Acenso Gerente de Negócios - EnergiaDedini S/A Indústrias de Base

joao.acenso@dedini.com.br55 19 3403 5351 55 19 9604 0636

Obrigado pela Atenção!

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